DE4104743A1 - IMAGE GENERATION DEVICE - Google Patents

IMAGE GENERATION DEVICE

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her­ stellen von mehrfarbigen Bildern unter Verwendung eines elektrofotografischen Kopierprozesses und ein Gerät hier­ für.The present invention relates to a method for manufacturing make multi-color images using a electrophotographic copying process and a device here For.

Herkömmlicherweise wird als Farbbilderzeugungsgerät, bei dem ein elektrofotografischer Prozeß verwendet wird, bei­ spielsweise ein Zweifarben-Bilderzeugungsgerät verwendet, bei dem zwei Gruppen für je einen Kopierprozeß um ein foto­ empfindliches Element herum angeordnet sind, und jeder der Kopierprozesse umfaßt eine Koronaladeeinrichtung zum Laden einer Oberfläche des fotoempfindlichen Elements auf ein vorbestimmtes Potential, eine Belichtungseinrichtung zum Belichten des von der Koronaladeeinrichtung geladenen foto­ empfindlichen Elementes mit einem Bild und eine Entwick­ lungseinrichtung vom Magnetbürstentyp, die einen Zweikompo­ nentenentwickler, der aus Toner und Träger besteht, verwen­ det. Somit wird bei dem ersten Kopierprozeß ein erstes elektrostatisch latentes Bild, das auf dem fotoempfindli­ chen Element gebildet ist, mit einem ersten Toner entwickelt, um ein erstes Tonerbild zu bilden. Dann wird während eines zweiten Kopierprozesses ein zweites elektro­ statisch latentes Bild mit einem zweiten Toner entwickelt, der nicht nur eine Farbe aufweist, die sich von der des ersten Toners unterscheidet, sondern auch Ladungseigen­ schaften relativ zum Träger hat, die identisch mit denen des ersten Toners sind, um ein zweites Tonerbild so zu erzeugen, das die ersten und zweiten Tonerbilder auf dem fotoempfindlichen Element gleichzeitig übertragen werden.Conventionally, as a color image forming device, which uses an electrophotographic process for example, uses a two-color imaging device, in which two groups for one copying process around a photo sensitive element are arranged around, and each of the Copying processes include a corona charger for loading a surface of the photosensitive member predetermined potential, an exposure device for Expose the photo loaded by the corona charger  sensitive element with an image and a develop ment device of the magnetic brush type, the two-component developer, which consists of toner and carrier det. Thus, in the first copying process, a first electrostatic latent image on the photosensitive Chen element is formed with a first toner developed to form a first toner image. Then it will be a second electro during a second copying process static latent image developed with a second toner, which is not just a color that differs from that of the first toner, but also charge properties shafts relative to the carrier, which are identical to those of the first toner so as to form a second toner image generate the first and second toner images on the photosensitive element can be transferred simultaneously.

Bei dem bekannten Zweifarben-Bilderzeugungsgerät tritt jedoch das Problem auf, daß das erste Tonerbild, welches während des ersten Kopierprozesses erzeugt worden ist, wäh­ rend des zweiten Kopierprozesses in Kontakt mit dem zweiten Toner, der eine andere Farbe als der erste Toner hat, gebracht wird, da die zweite Entwicklungseinrichtung vom Magnetbürstentyp ist, wobei die Entwicklung durch Kontakt einer Magnetbürste mit der Oberfläche des fotoempfindliches Elementes erfolgt, so daß der zweite Toner sich mit dem ersten Tonerbild vermischt, was zu einer Vermischung von Farben im ersten Tonerbild führt. In the known two-color imaging device occurs however, the problem arises that the first toner image which was created during the first copying process during the second copying process in contact with the second Toner that is a different color than the first toner, brought because the second development facility from Magnetic brush type is, the development through contact a magnetic brush with the surface of the photosensitive Elementes takes place so that the second toner with the first toner image blended, resulting in a blending of Colors in the first toner image.  

Um das Mischen des zweiten Toners mit dem ersten Tonerbild bei dem bekannten Zweifarben-Bilderzeugungsgerät zu verhin­ dern, wurden bereits Maßnahmen ergriffen, indem z. B. die an die zweite Entwicklungseinrichtung angelegte Vorspannung höher als die an die erste Entwicklungseinrichtung ange­ legte Vorspannung gemacht wird, wie in US-PS 44 16 533 vor­ geschlagen, oder es wird bei dem zweiten Kopierprozeß das Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Elementes und das Oberflächenpotential des ersten Tonerbildes höher gemacht als die Entwicklungsvorspannung der zweiten Ent­ wicklungseinrichtung.To mix the second toner with the first toner image in the known two-color imaging device measures have already been taken, e.g. B. the the second developing device applied bias higher than that to the first development facility put bias is made as in U.S. Patent 4,416,533 struck, or it becomes in the second copying process Surface potential of the photosensitive element and the surface potential of the first toner image is higher made as the development bias of the second Ent winding device.

Selbst wenn die vorstehend beschriebenen Maßnahmen ergrif­ fen werden, ist es jedoch immer noch unmöglich, das Vermi­ schen von zweitem Toner- und erstem Tonerbild völlig zu verhindern. Wenn daher das Ausmaß der Vermischung des zwei­ ten Toners in das erste Tonerbild einen bestimmten Wert übersteigt, wird das Vorhandensein des zweiten Toners im ersten Tonerbild deutlich sichtbar, was zu einer Ver­ schlechterung der Bildqualität führt.Even if the measures described above are taken However, it is still impossible to completely from second toner and first toner image prevent. Therefore, if the degree of mixing of the two ten toner in the first toner image a certain value exceeds the presence of the second toner in the first toner image clearly visible, which leads to a ver deterioration in image quality.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mehrfarben- Bilderzeugungsgerät mit einer Entwicklungseinrichtung vom Magnetbürsten-Typ zu schaffen, bei dem Bilder ohne ver­ mischte Farben erzeugt werden können, wobei die Menge des zweiten Toners, die sich mit dem ersten Tonerbild ver­ mischt, so verringert wird, daß das Vermischen der Farben auf eine in der Praxis vernachlässigbare Menge reduziert ist, selbst wenn der zweite Toner mit dem ersten Tonerbild in Berührung gelangt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Bildträger; einer ersten Abbildungseinrichtung zum Abbilden eines ersten elektrostatischen Ladungsbildes auf den Bildträger; einer ersten Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des ersten elektrostatischen Ladungsbildes mit einem ersten Toner; einer zweiten Abbildungseinrichtung zum Ausbilden eines zweiten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bild­ träger; und einer zweiten Entwicklungseinrichtung zum Ent­ wickeln des zweiten elektrostatischen Ladungsbildes mit einem zweiten Toner; wobei der zweite Toner eine andere Farbe als der erste Toner, aber identische Aufladungseigen­ schaften relativ zu einem Träger wie der erste Toner auf­ weist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der mittlere Teilchendurchmesser des ersten Toners kleiner als der des zweiten Toners ist.The object of the present invention is to provide a multicolor Imaging device with a developing device from To create magnetic brush type, in which pictures without ver mixed colors can be generated, the amount of second toner that ver with the first toner image  mixes so that the mixing of colors is reduced reduced to a negligible amount in practice even if the second toner has the first toner image came into contact. This object is achieved according to the invention solved by an image forming apparatus according to one embodiment tion form of the present invention with an image carrier; a first imaging device for imaging a first electrostatic charge image on the image carrier; a first development facility for developing the first electrostatic charge image with a first Toner; a second imaging device for forming a second electrostatic charge image on the image carrier; and a second development facility for ent with the second electrostatic charge image a second toner; the second toner being a different one Color as the first toner, but identical charging characteristics build up relative to a carrier like the first toner points, which is characterized in that the middle Particle diameter of the first toner smaller than that of second toner.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:Embodiments of the present invention are based on of the following figures described in detail. It shows:

Fig. 1 ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung in sche­ matischer Darstellung im Schnitt; Figure 1 is an image forming apparatus according to a first imple mentation form of the present invention in schematic representation in section.

Fig. 2 eine erste Entwicklungseinrichtung, die bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1 verwendet wird, in der Seitenansicht teilweise im Schnitt; FIG. 2 shows a first developing device which is used in the image forming apparatus according to FIG. 1, partially in section in a side view;

Fig. 3 eine zweite Entwicklungseinrichtung, die bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß der Fig. 1 verwendet wird, in einer Seitenansicht teilweise im Schnitt; FIG. 3 shows a second developing device, which is used in the image forming apparatus according to FIG. 1, in a side view, partly in section;

Fig. 4a bis 4g jeweils Ansichten zur Erläuterung der Bilderzeugungsprozesse in dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1; FIG. 4a to 4g are views to explain the image forming processes in the image forming apparatus of FIG. 1;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Verteilung der Teilchendurchmesser des ersten Toners, der bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1 verwendet wird; Fig. 5 is a graph showing the distribution of the particle diameters of the first toner used in the image forming apparatus shown in Fig. 1;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Verteilung der Teilchendurchmesser des zweiten Toners, der bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1 verwendet wird; Fig. 6 is a graph showing the distribution of the particle diameters of the second toner used in the image forming apparatus shown in Fig. 1;

Fig. 7 eine graphische Darstellung eines Beispieles gemäß Fig. 5; FIG. 7 shows a graphic representation of an example according to FIG. 5;

Fig. 8 eine graphische Darstellung eines Beispieles gemäß Fig. 6; FIG. 8 is a graphical illustration of an example according to FIG. 6;

Fig. 9 und 10 jeweils eine graphische Darstellung der Verteilung der Teilchendurchmesser des ersten und zweiten Toners, der jeweils bei Experimenten ver­ wendet wurde; Figures 9 and 10 are graphical representations of the distribution of particle diameters of the first and second toners used in experiments, respectively;

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Wertungskoeffizienten zum Werten der Vermischung der Farben und der Anzahl der ver­ mischten Tonerteilchen in einem mikroskopischen Sichtfeld; Fig. 11 is a graph showing the relationship between the weighting coefficient for evaluating the mixing of colors and the number of mixed toner particles in a microscopic field of view;

Fig. 12 ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung im Schnitt; Fig. 12 is an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention in a schematic representation in section;

Fig. 13 ein Diagramm zur Erläuterung des Steuerungs­ schaltkreises des Bilderzeugungsgerätes gemäß Fig. 12; FIG. 13 is a diagram for explaining the control circuit of the image forming apparatus shown in FIG. 12;

Fig. 14a bis 14h Darstellungen zur Erläuterung des Zwei­ farben-Bilderzeugungsverfahrens gemäß der vorlie­ genden Erfindung; und FIG. 14a to 14h are diagrams for explaining the two-color image forming method according to the invention vorlie constricting; and

Fig. 15 ein Zeitschaltbild des Zweifarben-Bilderzeugungs­ verfahrens gemäß der Fig. 14a bis 14h. Fig. 15 is a timing diagram of the two-color imaging process according to Figs. 14a to 14h.

Bevor mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung fort­ geschritten wird, ist anzumerken, daß in den verschiedenen Ansichten der Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszif­ fern bezeichnet sind.Before proceeding with the description of the present invention is to be noted that in the different Views of the figures same parts with the same reference number are designated far away.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt die Fig. 1 als Bilderzeugungsgerät K1 einen Laserdrucker gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Referring to the drawings, FIG. 1 shows, as an image forming apparatus K 1, a laser printer according to a first embodiment of the present invention.

I. Aufbau des bilderzeugenden Gerätes K1 I. Structure of the imaging device K 1

In dem Gerät K1 sind eine erste Koronaladeeinrichtung 2, eine erste Entwicklungseinrichtung 3, eine zweite Koronala­ deeinrichtung 4, eine zweite Entwicklungseinrichtung 5, eine Übertragungsladeeinrichtung 6, eine Ladungslöschein­ richtung 7, eine Reinigungseinrichtung 8 und eine Löschlampe 9 nacheinander um ein fotoempfindliches Element 1 angeordnet.In the device K 1 , a first corona charger 2 , a first developing device 3 , a second coronal device 4 , a second developing device 5 , a transfer charger 6 , a charge extinguishing device 7 , a cleaning device 8 and an extinguishing lamp 9 are arranged one after the other around a photosensitive element 1 .

Ein optisches System 10 besteht aus einem Rotations-Poly­ gonspiegel 11, einem ersten Laserkopf 12, einem zweiten Laserkopf 13 etc. An der linken Seite in Fig. 1 gesehen, ist eine Papierzufuhreinrichtung 16 angeordnet, während in der Fig. 1 gesehen an der rechten Seite eine Fixierein­ richtung 20 angeordnet ist. An optical system 10 consists of a rotating polygon mirror 11 , a first laser head 12 , a second laser head 13 etc. Seen on the left in FIG. 1, a paper feed device 16 is arranged, while seen in FIG. 1 on the right Side a Fixierein direction 20 is arranged.

Die erste und zweite Entwicklungseinrichtung 3 und 5, die jeweils in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, sind vom Magnetbürsten-Typ und bezüglich ihres Aufbaus identisch. Daher wird der Kürze halber nur die erste Entwicklungsein­ richtung 3 beschrieben. Die erste Entwicklungseinrichtung 3 besteht aus einer Entwicklerwalze 31 und einem Entwickler­ zuführelement 35. Die Entwicklerwalze 31 ist aus einem Magnetelement 32 und einer zylindrischen Hülse 33 gebildet, die um das magnetische Element 32 herum angeordnet ist. Entlang des Umfangs des magnetischen Elementes 32 sind eine Anzahl von axial sich erstreckenden Magnetpolen angeordnet. An einem Teil des magnetischen Elementes 32 gegenüber der Entwicklerzuführeinrichtung 35 haben nebeneinanderliegende Magnetpole die gleiche Polarität. Die Hülse 33 wird in Pfeilrichtung b gedreht und ist mit einer Entwicklungsvor­ spannung VB1 beaufschlagt. Anzumerken ist, daß in der Fig. 3 eine Entwicklungsvorspannung VB2 dargestellt ist, mit der die Hülse 33 beaufschlagt ist.The first and second developing devices 3 and 5 , which are shown in Figs. 2 and 3, respectively, are of the magnetic brush type and are identical in structure. Therefore, for the sake of brevity, only the first developing device 3 will be described. The first developing device 3 consists of a developer roller 31 and a developer supply member 35 . The developer roller 31 is formed of a magnetic member 32 and a cylindrical sleeve 33 which is disposed around the magnetic member 32 around. A number of axially extending magnetic poles are arranged along the circumference of the magnetic element 32 . On a part of the magnetic element 32 opposite the developer supply device 35 , adjacent magnetic poles have the same polarity. The sleeve 33 is rotated in the direction of arrow b and is applied with a voltage VB 1 development. It should be noted that a development bias VB 2 is shown in FIG. 3, with which the sleeve 33 is applied.

In der ersten Entwicklungseinrichtung 3 ist ein Zweikompo­ nentenentwickler aus einem Träger und einem nichtmagneti­ schen Farbtoner mit einer anderen Farbe als schwarz aufge­ nommen. Ferner ist Zweikomponentenentwickler mit einem magnetischen, schwarzen Toner und einem Träger in der zwei­ ten Entwicklungseinrichtung 5 aufgenommen. Sowohl der Farb­ toner als auch der schwarze Toner haben solche Eigenschaf­ ten, daß sie durch ihren Kontakt mit dem Träger auf eine identische Polarität geladen werden können.In the first developing device 3 , a two-component developer composed of a carrier and a non-magnetic color toner having a color other than black is adopted. Furthermore, two-component developer with a magnetic, black toner and a carrier is accommodated in the second developer 5 . Both the color toner and the black toner have such properties that they can be charged to an identical polarity by their contact with the carrier.

II. Zweifarbenbild-ErzeugungsoperationenII. Two-color image creation operations

Im folgenden werden Zweifarbenbild-Erzeugungsoperationen des Gerätes K1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau anhand der Fig. 4a-4g beschrieben.Two-color image generation operations of the device K 1 with the structure described above are described below with reference to FIGS. 4a-4g.

a) Erste Koronaladung (Fig. 4a)a) First corona charge ( Fig. 4a)

Wenn ein Druckbefehl ausgegeben ist, wird das fotoempfind­ liche Element 1 in Pfeilrichtung a gedreht und an der ersten Koronaladeeinrichtung 2 findet eine elektrische Ent­ ladung statt, um die Außenumfangsfläche des fotoempfindli­ chen Elementes 1 auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential V01 von -600 V zu laden. In der ersten und zweiten Entwick­ lungseinrichtung 3 und 4 wird die jeweilige Entwicklungs­ hülse 33 in Pfeilrichtung b gedreht, und die Entwicklungs­ vorspannung VB1 bzw. VB2 wird auf -450 V bzw. auf -550 V eingestellt.When a print command is issued, the photosensitive member 1 is rotated in the direction of arrow a and an electrical discharge takes place at the first corona charger 2 to charge the outer peripheral surface of the photosensitive member 1 to a predetermined surface potential V 01 of -600 V. In the first and second development devices 3 and 4 , the respective development sleeve 33 is rotated in the direction of arrow b, and the development bias voltage VB 1 and VB 2 is set to -450 V and -550 V, respectively.

b) Erste Belichtung (Fig. 4b)b) First exposure ( Fig. 4b)

Daraufhin wird ein Laserstrahl 14 entsprechend dem Farbbild vom ersten Laserkopf 12 auf den Rotations-Polygonspiegel 11 emittiert und der daran reflektierte Strahl wird über Spiegel zur Belichtung auf einen Belichtungsbereich des fotoempfindlichen Elementes 1 an einem Ort zwischen der ersten Koronaladeeinrichtung 2 und der ersten Entwicklungs­ einrichtung 3 reflektiert, wodurch das Oberflächenpotential Vi1 in dem Belichtungsbereich auf -50 V so eingestellt und dadurch ein erstes elektrostatisches Ladungsbild Imi erzeugt wird.Then, a laser beam 14 corresponding to the color image is emitted from the first laser head 12 onto the rotating polygon mirror 11, and the beam reflected thereon is mirrored for exposure to an exposure area of the photosensitive member 1 at a location between the first corona charger 2 and the first developing device 3 reflected, whereby the surface potential V i1 in the exposure area is set to -50 V in this way and a first electrostatic charge image I mi is thereby generated.

c) Erste Entwicklung (Fig. 4c)c) First development ( Fig. 4c)

Durch Weiterbewegung des fotoempfindlichen Elementes 1 wird das erste elektrostatische Ladungsbild Im1 zu einem Bereich gegenüber der ersten Entwicklungseinrichtung 3 (im nachfol­ genden als erster Entwicklungsbereich X1 bezeichnet) trans­ portiert, um in ein sichtbares Bild entwickelt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird in der ersten Entwicklungseinrich­ tung 3 der erste Entwickler der Hülse 33 zugeführt, wobei er in der Entwicklerzuführeinrichtung 35 mit dem Träger vermischt wird. Der der Hülse 33 zugeführte Entwickler bil­ det entlang den magnetischen Kraftlinien des Magnetelemen­ tes 32 eine Magnetbürste und wird durch die Rotation der Hülse 33 in Richtung des Pfeiles b gefördert. Dann passiert der Entwickler das freie Ende einer Regulierplatte 34, und wird dem ersten Entwicklungsbereich X1 zugeführt.By moving the photosensitive member 1 further, the first electrostatic charge image I m1 is transported to an area opposite the first developing device 3 (hereinafter referred to as the first developing area X 1 ) to be developed into a visible image. At this time, the first developer is fed to the sleeve 33 in the first developing device 3 , and is mixed with the carrier in the developer supply device 35 . The developer supplied to the sleeve 33 forms a magnetic brush along the magnetic lines of force of the magnetic element 32 and is promoted by the rotation of the sleeve 33 in the direction of arrow b. Then the developer passes the free end of a regulating plate 34 and is fed to the first development area X 1 .

In dem ersten Entwicklungsbereich X1 haftet Farbtoner Tc, der mit einer negativen Polarität geladen ist, an dem ersten elektrostatischen Ladungsbild Im1 in Folge des elek­ trostatischen Gegensatzes von 400 V zwischen der Entwick­ lungsvorspannung VB1 von -450 V und dem Oberflächenpoten­ tial Vi1 von -50 V im Belichtungsbereich des fotoempfindli­ chen Elementes 1, so daß das erste elektrostatische Ladungsbild Im1 in ein sichtbares Farbtonerbild entwickelt wird.In the first development area X 1 , color toner Tc, which is charged with a negative polarity, adheres to the first electrostatic charge image I m1 as a result of the electrostatic contrast of 400 V between the development bias VB 1 of -450 V and the surface potential V i1 -50 V in the exposure range of the photosensitive element 1 , so that the first electrostatic charge image I m1 is developed into a visible color toner image.

d) Zweite Koronaladung (Fig. 4d)d) Second corona charge ( Fig. 4d)

Danach wird, wenn das fotoempfindliche Element 1 einen Bereich gegenüber der zweiten Koronaladeeinrichtung erreicht, die äußere Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 erneut, und zwar auf ein Oberflächenpotential V02 von -700 V geladen.Thereafter, when the photosensitive member 1 reaches an area opposite to the second corona charger, the outer peripheral surface of the photosensitive member 1 is recharged to a surface potential V 02 of -700 V.

e) Zweite Belichtung (Fig. 4e)e) Second exposure ( Fig. 4e)

An dem zweiten Laserkopf 13 wird ein Laserstrahl 15 ent­ sprechend einem schwarzen Bild auf einen Rotations-Polygon­ spiegel 11 emittiert, und der reflektierte Strahl wird über Spiegel zur Belichtung auf einem Belichtungsbereich des fotoempfindlichen Elementes 1 zwischen der zweiten Koro­ naladeeinrichtung 4 und der zweiten Entwicklungseinrichtung 5 abgestrahlt, um das Oberflächenpotential Vi2 im Belich­ tungsbereich auf -60 V einzustellen, so daß ein zweites elektrostatisches Ladungsbild Im2 gebildet wird.At the second laser head 13 , a laser beam 15 corresponding to a black image is emitted onto a rotating polygon mirror 11 , and the reflected beam is exposed via mirrors for exposure on an exposure area of the photosensitive element 1 between the second coro charging device 4 and the second developing device 5 radiated to set the surface potential V i2 in the exposure area to -60 V, so that a second electrostatic charge image I m2 is formed.

f) Zweite Entwicklung (Fig. 4f)f) Second development ( Fig. 4f)

In dem zweiten Entwicklungsbereich X2 wird schwarzer Toner Tb, der mit negativer Polarität geladen ist, von der zwei­ ten Entwicklungseinrichtung 5 dem zweiten elektrostatischen Ladungsbild Im2 infolge des elektrostatischen Kontrastes von 490 V zwischen der zweiten Entwicklungsvorspannung VB2 von -550 V und dem Oberflächenpotential Vi2 von -60 V im belichteten Bereich des fotoempfindlichen Elementes 1 zuge­ führt, um das zweite elektrostatische Ladungsbild Im2 in ein schwarzes Tonerbild zu entwickeln.In the second development area X 2 , black toner Tb charged with negative polarity is transferred from the second development device 5 to the second electrostatic charge image I m2 due to the electrostatic contrast of 490 V between the second development bias VB 2 of -550 V and the surface potential V i2 of -60 V in the exposed area of the photosensitive element 1 leads to develop the second electrostatic charge image I m2 in a black toner image.

Der elektrostatische Kontrast oder Potentialunterschied von 490 V am zweiten Entwicklungsbereich X2 wird aus den fol­ genden Gründen größer als der elektrostatische Kontrast von 400 V am ersten Entwicklungsbereich X1 gewählt. Der magne­ tische, schwarze Toner Tb ist in der zweiten Entwicklungs­ einrichtung 5 einer anziehenden Kraft des magnetischen Ele­ mentes 32 ausgesetzt. Daher sollte die elektrostatische Anziehungskraft auf den schwarzen Toner Tb erhöht werden und dies geschieht dadurch, daß der elektrostatische Kon­ trast am zweiten Entwicklungsbereich X2 erhöht wird, um die Anziehungskraft des schwarzen Toners Tb relativ zum foto­ empfindlichen Element 1 so zu erhöhen, daß ausreichende Bilddichte sichergestellt ist.The electrostatic contrast or potential difference of 490 V at the second development area X 2 is chosen greater than the electrostatic contrast of 400 V at the first development area X 1 for the following reasons. The magnetic table, black toner Tb is exposed to an attractive force of the magnetic element 32 in the second developing device 5 . Therefore, the electrostatic attraction to the black toner Tb should be increased, and this is done by increasing the electrostatic contrast at the second development area X 2 to increase the attraction of the black toner Tb relative to the photosensitive member 1 so that sufficient image density is ensured.

g) Übertragung, etc. (Fig. 4g)g) transmission, etc. ( Fig. 4g)

Der Farbtoner Tc und der schwarze Toner Tb, die an der äußeren Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 wie vorstehend beschrieben anhaften, werden an einem Teil des fotoempfindlichen Elementes 1 gegenüber der Übertragungsla­ deeinrichtung 6 auf ein Übertragungsmedium P übertragen. The color toner Tc and the black toner Tb adhered to the outer peripheral surface of the photosensitive member 1 as described above are transferred to a transfer medium P on a part of the photosensitive member 1 opposite the transfer charging device 6 .

Das Übertragungsmedium P wird dem Gerätegehäuse H des Gerä­ tes K1 über eine Papierzufuhreinrichtung 16 mittels einer Papierzuführwalze 17 zugeführt und dem Teil des fotoemp­ findlichen Elementes 1 gegenüber der Übertragungsladeein­ richtung 6 synchron mit dem vorstehend beschriebenen Toner­ bild mittels Zeitschaltwalzen 18 zugeführt. Das Übertra­ gungsmedium P mit dem darauf übertragenen Farbtoner Tc und schwarzen Toner Tb wird von der Oberfläche des fotoempfind­ lichen Elementes 1 mittels der Ladungslöscheinrichtung 7 getrennt und mittels eines Transportbandes 19 zu einer Fixiereinrichtung 20 transportiert, an der der Farbtoner Tc und der schwarze Toner Tb erhitzt werden, um auf dem Über­ tragungsmedium P fixiert zu werden.The transmission medium P is the device housing H of the device K 1 via a paper feed device 16 by means of a paper feed roller 17 and the part of the photosensitive element 1 relative to the transfer charging device 6 is supplied in synchronism with the above-described toner image by means of timer rollers 18 . The transfer medium P with the color toner Tc and black toner Tb transferred thereon is separated from the surface of the photosensitive element 1 by means of the charge erasing device 7 and transported by means of a conveyor belt 19 to a fixing device 20 , on which the color toner Tc and the black toner Tb are heated to be fixed on the transmission medium P.

Das Übertragungsmedium P mit dem darauf fixierten Farbtoner Tc und dem schwarzen Toner Tb wird durch die Ausgangswalzen 21 in einen Ausgabetrog 22 ausgestoßen.The transfer medium P with the color toner Tc and the black toner Tb fixed thereon is ejected into an output tray 22 through the output rollers 21 .

Andererseits wird, nachdem der Farbtoner Tc und der schwarze Toner Tb von dem fotoempfindlichen Element 1 an dem Teil des fotoempfindlichen Elementes 1 gegenüber der Übertra­ gungsladeeinrichtung 6 entfernt worden sind, Resttoner von dem fotoempfindlichen Element 1 mittels der Reinigungsein­ richtung 8 entfernt. Daraufhin wird Restladung am fotoemp­ findlichen Element 1 mittels der Löschlampe 9 so gelöscht, daß das fotoempfindliche Element 1 für den nächsten ersten Belichtungsvorgang gemäß Fig. 4a bereit ist. On the other hand, after the color toner Tc and the black toner Tb are removed from the photosensitive member 1 on the part of the photosensitive member 1 opposite to the transfer charger 6 , residual toner is removed from the photosensitive member 1 by the cleaning device 8 . Then, residual charge is erased on fotoemp-sensitive element 1 by the erase lamp 9 so that the photosensitive member 1 is ready for the next first exposure process shown in FIG. 4a.

III. Mechanismus der Vermischung von FarbenIII. Mechanism of mixing colors

Wenn ein Zweifarbenbild in diesem Gerät K1 erzeugt wird, passiert das Farbtonerbild, welches in der ersten Entwick­ lungseinrichtung 3 erzeugt worden ist, den zweiten Entwick­ lungsbereich X2 der zweiten Entwicklungseinrichtung 5. Daher wird zu diesem Zeitpunkt schwarzer Toner mit dem Farbtonerbild in Berührung gebracht, um dort anzuhaften, was zu einer Vermischung der Farben führt.When a two-color image is generated in this device K 1 , the color toner image that has been generated in the first developing device 3 passes through the second developing area X 2 of the second developing device 5 . Therefore, black toner is brought into contact with the color toner image at this time to adhere to it, resulting in mixing of the colors.

  • i) Im folgenden wird der Mechanismus der Vermischung der Farben beschrieben. An dem zweiten Entwicklungsbereich X2 wird die Magnetbürstenentwicklungseinrichtung an der Hülse 33 mit der Oberfläche des fotoempfindlichen Elementes in Berührung gebracht.i) The mechanism of mixing the colors is described below. At the second development area X 2 , the magnetic brush development device on the sleeve 33 is brought into contact with the surface of the photosensitive element.
  • 1. Wenn das erste Tonerbild, welches durch den Farbto­ ner erzeugt worden ist, dem zweiten Entwicklungsbereich X2 in diesem Stadium zugeführt wird, wird ein Teil des Farbto­ ners durch die Magnetbürste der zweiten Entwicklungsein­ richtung 5 von dem fotoempfindlichen Element 1 abgeschabt oder abgewischt. An dem Ort des fotoempfindlichen Elementes 1, wo ein Teil des Farbtoners abgeschabt worden ist, ent­ steht ein Luftspalt oder eine Aussparung. In fast allen Fällen dringt der schwarze Toner, dessen Teilchendurchmes­ ser kleiner als der des abgeschabten Farbtoners ist, in diesen Spalt ein. 1. When the first toner image formed by the color toner is supplied to the second developing area X 2 at this stage, a part of the color toner is scraped or wiped off by the photosensitive member 1 by the magnetic brush of the second developing device 5 . At the location of the photosensitive element 1 , where part of the color toner has been scraped off, an air gap or a recess arises. In almost all cases, the black toner, whose particle diameter is smaller than that of the scraped-off color toner, penetrates into this gap.
  • Es wurde erfindungsgemäß erkannt, daß die Vermischung der Farben stattfindet, wenn der schwarze Toner einen Teilchen­ durchmesser kleiner als der des abgeschabten Farbtoners hat und in den Spalt eindringt, an welchem der Farbtoner durch die Magnetbürste des schwarzen Toners abgeschabt worden ist.It was recognized according to the invention that the mixing of the Colors take place when the black toner has a particle diameter is smaller than that of the scraped-off color toner and penetrates into the nip where the color toner passes through the magnetic brush of the black toner has been scraped off is.
  • Demgemäß wird davon ausgegangen, daß wenn der Teilchen­ durchmesser des Farbtoners und der Teilchendurchmesser des schwarzen Toners so eingestellt sind, daß sie eine feste Beziehung zueinander haben, die Menge des schwarzen Toners, welche in den Leerraum anstatt des Farbtoners eindringt, so reduziert werden kann, daß der Grad der Vermischung der Farben auf ein solches Niveau abgesenkt wird, daß der schwarze Toner nicht sichtlich bemerkbar ist.Accordingly, it is believed that if the particle diameter of the color toner and the particle diameter of the black toner are set so that they are fixed Have relationship to each other, the amount of black toner, which penetrates into the empty space instead of the color toner, so can be reduced that the degree of mixing of the Colors are lowered to such a level that the black toner is not noticeable.
  • ii) Es wurde ein erster Toner mit einer Verteilung der Teilchendurchmesser wie in der Fig. 5 dargestellt und ein zweiter Toner mit einer Verteilung der Teilchendurch­ messer wie in der Fig. 6 dargestellt verwendet, und der Grad der Vermischung des zweiten Toners in das Bild, wel­ ches mit dem ersten Toner erzeugt worden ist, wurde geprüft.Wie vorstehend beschrieben wird der erste Toner des ersten Tonerbildes am zweiten Entwicklungsbereich X2 abge­ schabt, und die Größe des Leerraums, der durch das Abscha­ ben des ersten Toners entsteht, entspricht der Verteilung des Teilchendurchmessers des ersten Toners. Die Wahrschein­ lichkeit, daß die Größe des Spaltes im Bereich von ri-1 bis ri liegt, nimmt der Wert Xi% ein, wie in der Fig. 5 dar­ gestellt. Der Teilchendurchmesser des zweiten Toners, der in diesen Spalt eindringt, ist dann gleich oder kleiner als der des ersten Toners im Bereich des Spaltes.ii) A first toner with a particle diameter distribution as shown in FIG. 5 and a second toner with a particle diameter distribution as shown in FIG. 6 were used and the degree of mixing of the second toner into the image, which was generated with the first toner was checked. As described above, the first toner of the first toner image is scraped off at the second developing area X 2 , and the size of the void space resulting from the scraping off of the first toner corresponds to the distribution of the particle diameter of the first toner. The probability that the size of the gap is in the range from r i-1 to r i takes the value Xi%, as shown in FIG. 5. The particle diameter of the second toner that penetrates into this gap is then equal to or smaller than that of the first toner in the region of the gap.
  • Wenn daher der Teilchendurchmesser des ersten Toners, der am Ort des Leerraumes abgeschabt worden ist, in einem Bereich von ri-1 bis ri liegt, wird die Wahrscheinlichkeit P, daß der zweite Toner in den Leerraum gelangt, durch die folgende Gleichung und wie in der Fig. 6 dargestellt, aus­ gedrückt. Pi = (1/2) Yi + Yi-1 + --- + Yc+1 Therefore, if the particle diameter of the first toner scraped off at the location of the void is in a range from r i-1 to r i , the probability P that the second toner will enter the void becomes by the following equation and how shown in Fig. 6, pressed out. P i = (1/2) Y i + Y i-1 + --- + Y c + 1
  • In der vorstehenden Gleichung ist der Koeffizient "1/2" des Terms "(1/2)Yi" ein Kompensationskoeffizient, um zu kompen­ sieren, daß der erste Toner und der zweite Toner in einen identischen Bereich der Teilchendurchmesser von ri-1 bis ri fallen.In the above equation, the coefficient "1/2" of the term "(1/2) Y i " is a compensation coefficient to compensate that the first toner and the second toner have an identical range of particle diameters of r i-1 until r i fall.
  • Wenn angenommen wird, daß die Größe des Leerraums im Bereich von ri-1 bis ri liegt, ergibt sich aus dem obigen hervor, daß die Wahrscheinlichkeit Ki, daß der zweite Toner in den Leerraum gelangt, durch die folgende Gleichung gege­ ben ist: Ki = Xi · Pi = Xi · {(1/2)Yi + Yi-1 + --- + Yc+1}From the above, when it is assumed that the size of the void is in the range of r i-1 to r i , the probability K i that the second toner gets into the void is given by the following equation : K i = X iP i = X i {(1/2) Y i + Y i-1 + --- + Y c + 1 }
  • Wenn demgemäß die Wahrscheinlichkeit Ki für alle Bereiche der Teilchendurchmesser des ersten Toners erhalten wird, dann ist die Summe K (= Σ Ki) der Wahrscheinlichkeiten Ki ein Wert, der die Möglichkeit des Eintretens von zweitem Toner in den Leerraum des ersten Toners repräsentiert oder, anders ausgedrückt, die Wahrscheinlichkeit der Vermischung der Farben (im folgenden als ein "Wertungskoeffizient zum Werten der Vermischung von Farben") bezeichnet, wobei Accordingly, if the probability K i is obtained for all areas of the particle diameter of the first toner, then the sum K (= Σ K i ) of the probabilities K i is a value representing the possibility of the second toner entering the void space of the first toner or, in other words, the likelihood of the colors being mixed (hereinafter referred to as a "weighting coefficient for evaluating the colors mixing"), where
  • iii) Der Wertungskoeffizient K wird in einem konkreten Fall erhalten. Durch Klassieren des zu prüfenden ersten Toners und zweiten Toners werden am Anfang die Wahrschein­ lichkeitsverhältnisse, daß der erste Toner und der zweite Toner in vorbestimmte Bereiche der Teilchendurchmesser fal­ len, erhalten, wie dies in den Fig. 7 und 8 jeweils dar­ gestellt ist. Dann wird wie in der folgenden Tabelle 1 dar­ gestellt, ein Wert (Pi×Ki) für jeden Bereich der Teil­ chendurchmesser auf der Basis der vorstehenden Gleichung (1) erhalten und der Wertungskoeffizient K (= Σ Pi×Ki) wird aus einer Gesamtheit der Werte von (Pi×Ki) erhalten. iii) The rating coefficient K is obtained in a specific case. By classifying the first toner and second toner to be tested, the likelihood ratios that the first toner and the second toner fall into predetermined ranges of particle diameters are obtained at the beginning, as shown in Figs. 7 and 8, respectively. Then, as shown in the following Table 1, a value (P i × K i ) for each area of the particle diameter is obtained based on the above equation (1), and the weighting coefficient K (= Σ P i × K i ) becomes obtained from a total of the values of (P i × K i ).
  • In diesem Fall wird ein Wertungskoeffizient K von 0,26, d. h. K = 0,26 erhalten.In this case, a weighting coefficient K of 0.26 d. H. K = 0.26 obtained.

Tabelle 1 Table 1

IX. Experimente beim Mischen der FarbenIX. Experiments in mixing colors

Durch Einstellen der ersten und zweiten Entwicklungsein­ richtungen 3 und 5 auf die folgenden Bedingungen wird der Grad der Vermischungen der Farben beobachtet.By setting the first and second developing devices 3 and 5 to the following conditions, the degree of mixing of the colors is observed.

i) Einstellen der Bedingungen der bilderzeugenden Gerätei) Setting the conditions of the imaging equipment

  • a) Das fotoempfindliche Element ist von OPC-Typ (organi­ scher Fotoleiter) und hat einen Durchmesser von 100 mm und eine Systemgeschwindigkeit von 110 mm/sec.a) The photosensitive element is of the OPC type (organi shear photoconductor) and has a diameter of 100 mm and a system speed of 110 mm / sec.
  • b) Die erste Entwicklungseinrichtung 3 hat die folgenden Bedingungen.b) The first developing device 3 has the following conditions.
  • Der Träger ist ein sphärischer Ferritträger mit einem mitt­ leren Teilchendurchmesser von 60 µm und ist mit positiver Polarität geladen.The carrier is a spherical ferrite carrier with a middle particle diameter of 60 µm and is more positive Polarity charged.
  • Der erste Toner ist ein nichtmagnetischer Farbtoner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 8,4 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der erste Toner enthält 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 4 Gewichtsteile eines Ladungs-Steuermittels zum Steuern der negativen Aufladung und 5 Gewichtsteile rotes Pigment. Um den ersten Toner her­ zustellen, wurden die vorstehend genannten Verbindungen geschmolzen, vermischt, abgekühlt, gemahlen und dann klas­ siert. Die Konzentration des ersten Toners, d. h. der Gewichtsanteil des ersten Toners, der mit dem Träger ver­ mischt werden soll beträgt, bezogen auf den Träger 5 Gew.-%.The first toner is a non-magnetic color toner an average particle diameter of 8.4 microns and is with negative polarity loaded. The first toner contains 100 Parts by weight of styrene acrylic copolymer, 4 parts by weight of one Charge control means for controlling the negative charge and 5 parts by weight of red pigment. To get the first toner to deliver, the above connections melted, mixed, cooled, ground and then great  siert. The concentration of the first toner, i.e. H. the Weight fraction of the first toner ver is to be mixed, based on the carrier 5 wt .-%.
  • c) Die zweite Entwicklungseinrichtung 5 hat die folgenden Bedingungen.c) The second developing device 5 has the following conditions.
  • Der Träger ist ein Träger vom Binder-Typ und hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 58 µm und ist mit einer positiven Polarität geladen.The carrier is a binder type carrier and has one average particle diameter of 58 microns and is with a charged positive polarity.
  • Der zweite Toner ist magnetischer, schwarzer Toner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 8,9 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der zweite Toner hat 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 5 Gewichtsteile eines Steuerungsmittels zum Steuern der negativen Aufladung, 4 Gewichtsteile Ruß und 40 Gewichtsteile magnetisches Pulver. Der zweite Toner wird auf die gleiche Art und Weise wie der vorstehend beschriebene erste Toner hergestellt. Die Kon­ zentration des zweiten Toners beträgt 15 Gew.-%.The second toner is magnetic, black toner with an average particle diameter of 8.9 µm and is with negative polarity loaded. The second toner has 100 Parts by weight of styrene acrylic copolymer, 5 parts by weight of one Control means for controlling the negative charge, 4 Parts by weight of carbon black and 40 parts by weight of magnetic powder. The second toner is made in the same way as the first toner described above. The con concentration of the second toner is 15% by weight.
  • d) Die mittleren Teilchendurchmesser des ersten und zwei­ ten Toners sind in der Tabelle 2 im folgenden aufgeführt.d) The mean particle diameters of the first and two ten toners are listed in Table 2 below.

Tabelle 2 Table 2

Fig. 9 zeigt die Verteilung der Teilchendurchmesser des ersten Toners (Farbtoner), der bei dem Experimenten Nr. 1 bis 6 verwendet worden ist. Fig. 9 shows the distribution of the particle diameters of the first toner (color toner) used in Experiment Nos. 1 to 6.

Fig. 10 zeigt die Verteilung der Teilchendurchmesser des zweiten Toners (schwarzer Toner), der bei den Experimenten Nr. 1 bis 6 verwendet worden ist. Fig. 10 shows the distribution of the particle diameters of the second toner (black toner) used in the experiments Nos. 1 to 6.

Anzumerken ist, daß der Begriff "mittlerer Teilchendurch­ messer" einen auf die Anzahl der Teilchen des Toners bezo­ genen Mittelwert des Teilchendurchmessers bezeichnet, der ausgedrückt wird durch (Summe der Teilchendurchmesser des Toners)/(Anzahl der Teilchen des Toners).It should be noted that the term "average particle through knife "refers to the number of particles in the toner designated average value of the particle diameter, the is expressed by (sum of the particle diameters of the Toner) / (number of particles of the toner).

ii) Versuchsdurchführungii) Execution of the experiment

Die erste Entwicklungseinrichtung mit dem beschriebenen ersten Toner und die zweite Entwicklungseinrichtung mit dem beschriebenen zweiten Toner werden gleichzeitig so ange­ trieben, daß durch die erste Entwicklungseinrichtung ein vollflächiges Farbbild erzeugt wird. Dann wird das Farbbild durch einen Bereich gegenüber der zweiten Entwicklungsein­ richtung geführt, um auf ein Papierblatt übertragen zu wer­ den und damit wird eine Bildprobe erhalten, ohne daß das Farbbild fixiert wird. The first development facility with the described first toner and the second developing device with the described second toner are simultaneously so drove that through the first development facility full color image is generated. Then the color image through an area opposite the second development direction to be transferred to a sheet of paper and thus an image sample is obtained without the Color image is fixed.  

Darauf folgend wird dieses Bildprobe zwanzigfach durch ein optisches Mikroskop vergrößert und die Anzahl der Teilchen des zweiten Toners, die in dem Sichtfeld entsprechend ungefähr 0,57 mm2 des realen Bildes vorhanden sind, wird gezählt. Das vollflächige Bild wird visuell so kontrol­ liert, daß eine Vermischung der Farben visuell gewertet wird.Subsequently, this image sample is magnified twenty times by an optical microscope and the number of particles of the second toner which are present in the field of view corresponding to approximately 0.57 mm 2 of the real image is counted. The full-surface image is visually checked so that a mixture of colors is assessed visually.

iii) Versuchsergebnisseiii) Test results

Die Anzahl der Teilchen des eingemischten zweiten Toners, d. h. die Anzahl der Teilchen des zweiten Toners, die in dem Sichtfeld vorhanden waren, wird in der Tabelle 3 im folgen­ den gezeigt. The number of particles of the blended second toner, d. H. the number of particles of the second toner contained in the Field of vision was available, is shown in Table 3 below the shown.  

Tabelle 3 Table 3

Die Ergebnisse der Tabelle 3 sind in der Fig. 11 darge­ stellt.The results of Table 3 are shown in Fig. 11 Darge.

Als Ergebnis der Sichtinspektion der Bildmuster der Experi­ mente Nr. 1 bis 6 wurde herausgefunden, daß das Vermischen der Farben offensichtlich bei dem Bildmuster gemäß dem Experiment Nr. 1 (m = 160) stattgefunden hat. As a result of the visual inspection of the image patterns of the Experi No. 1 to 6, it was found that the mixing of the colors obviously in the picture pattern according to the Experiment No. 1 (m = 160) has taken place.  

Bei dem Bildmuster gemäß Experiment Nr. 2 (m = 120) ist die Vermischung der Farben nicht so deutlich auffallend und liegt in gerade noch wahrnehmbarem Ausmaß vor.For the image pattern according to experiment no. 2 (m = 120) the Mixing the colors is not so striking and striking is just perceptible.

Bei den Bildmustern gemäß der Experimente Nr. 3 bis 7 (m = 23 bis 96) ist die Vermischung der Farben nicht herausste­ chend und ist in einem solchen Grad, daß sie durch Sicht­ wahrnehmung nicht mehr wahrnehmbar ist.For the image samples according to experiments Nos. 3 to 7 (m = 23 to 96) the mixing of the colors is not the best and is to such a degree that it can be seen perception is no longer perceptible.

Aus dem vorstehenden ist zu ersehen, daß eine Entscheidung, ob eine Vermischung der Farben in dem Bild visuell hervor­ stechend ist oder nicht, basierend darauf getroffen werden kann, ob 100 Teilchen Toner mit einer anderen Farbe als die des Tonerbildes in einem Tonerbildbereich von ungefähr 0,57 mm2 vorhanden sind oder nicht.From the above, it can be seen that a decision as to whether a mixture of colors in the image is visually salient or not can be made based on whether 100 particles of toner of a different color than that of the toner image in a toner image area of approximately 0 , 57 mm 2 are present or not.

Daher, und wie in der Fig. 9 dargestellt, kann die Anzahl der Teilchen von eingemischtem Toner, die in einem Toner­ bild von ungefähr 0,57 mm2 vorhanden sind, auf 100 oder weniger reduziert werden, wenn der Wertungskoeffizient K nicht höher als 0,50, vorzugsweise nicht höher als 0,45 ist, und damit kann die Vermischung der Farben auf ein in der Praxis vernachlässigbares Maß begrenzt werden. Wenn man namentlich davon ausgeht, daß der Buchstabe α eine Grenze der Vermischung der Farben bezeichnet, sollte der Wertungs­ koeffizient K die folgendende Gleichung erfüllen: Therefore, and as shown in Fig. 9, the number of particles of blended toner present in a toner image of about 0.57 mm 2 can be reduced to 100 or less if the weighting coefficient K is not higher than 0 , 50, preferably not higher than 0.45, and thus the mixing of the colors can be limited to a negligible level in practice. If, in particular, it is assumed that the letter α denotes a limit for the mixing of the colors, the weighting coefficient K should satisfy the following equation:

Es ist dann möglich, ein Bild zu erhalten, welches augen­ scheinlich frei von Farbvermischungen ist.It is then possible to obtain an image that has eyes is apparently free of color mixing.

IV. VerschiedenesIV. Miscellaneous

Bei den vorstehend beschriebenen Experimenten wurde eine Vermischung der Farben durch Verwenden von rotem und schwarzem Toner als erstem und zweitem Toner beobachtet und die Grenze α (= 0,5) des Vermischens der Farben wird mit Bezug auf roten und schwarzen Toner erhalten. Die Anzahl der Teilchen des gemischten Toners, welche zu einer Wahr­ nehmung der Vermischung von Farben führt, ändert sich jedoch ja nach den zu vermischenden Tonerfarben. Ob ein Vermischen der Farben hervorstechend ist oder nicht, hängt von der Helligkeit, Sättigung und dem Farbton der Farben der zu vermischenden Toner ab. Beispielsweise ist die Anzahl der Teilchen von eingemischten schwarzen Toners, welche zu einer Wahrnehmung der Farbvermischung führt, beim Einmischen von schwarzem Toner in ein Bild, welches aus blauem Toner erzeugt worden ist, größer als beim Einmischen von schwarzem Toner in ein Bild aus rotem Toner. Beim Vermi­ schen von schwarzem Toner mit einem ersten Bild, welches aus blauem Toner besteht, kann das erste Bild ohne Ver­ schlechterung des Farbtones reproduziert werden, wenn nicht nur die Anzahl der schwarzen Tonerteilchen, die in dem ersten Bild eingemischt worden sind, nicht mehr als 200 pro ungefähr 0,57 mm2 des ersten Bildes beträgt, sondern auch die Grenze α des Vermischens der Farben ungefähr 0,7 oder weniger beträgt.In the experiments described above, mixing of colors was observed by using red and black toner as the first and second toners, and the limit α (= 0.5) of mixing the colors is obtained with respect to red and black toners. However, the number of particles of the mixed toner, which leads to a perception of the mixing of colors, changes depending on the toner colors to be mixed. Whether the mixing of the colors is prominent or not depends on the brightness, saturation and hue of the colors of the toners to be mixed. For example, the number of particles of black toner blended, which leads to a perception of color mixing, is greater when black toner is blended into a blue toner image than when black toner is blended into a red toner image. When mixing black toner with a first image composed of blue toner, the first image can be reproduced without deterioration in hue, if not only the number of black toner particles mixed in the first image is not more than 200 per about 0.57 mm 2 of the first image, but also the limit α of mixing colors is about 0.7 or less.

Demgemäß müssen bei individuellen Farbkombinationen die vorstehenden Experimente durchgeführt werden. Somit wird die Anzahl der Teilchen des vermischten Toners, die nicht zu einer Wahrnehmung der Vermischung von Farben führt, in den erhaltenen Bildmustern gezählt und die Grenze α ent­ sprechend dieser Anzahl bestimmt. Dann werden die Toner so hergestellt, daß der Wertungskoeffizient K die Beziehung von (K α) erfüllt.Accordingly, the individual color combinations above experiments are performed. Thus the number of particles of the mixed toner that are not leads to a perception of the mixing of colors, in counted the image patterns obtained and the limit α ent determined according to this number. Then the toners will be like this made that the weighting coefficient K the relationship fulfilled by (K α).

Aus der vorstehenden Beschreibung ist klar zu ersehen, daß in dem Mehrfarben-Bilderzeugungsgerät gemäß der ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung der erste Toner vom Magnetbürstentyp der ersten Entwicklungseinrichtung und der zweite Toner vom Magnetbürstentyp der zweiten Entwicklungs­ einrichtung, die unterhalb der ersten Entwicklungseinrich­ tung in Bewegungsrichtung des fotoempfindlichen Elementes angeordnet ist, so hergestellt werden, daß der Wertungs­ koeffizient K zum Werten des Vermischens der Farben nicht größer als die Grenze α für das Vermischen der Farben beträgt. Daher wird in Übereinstimmung mit der ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Teilchen des zweiten Toners, die in das Bild, welches mit dem ersten Toner erzeugt worden ist, eingemischt werden, so reduziert, daß die Farbvermischung auf ein in der Praxis vernachlässigbares Maß begrenzt ist. Demgemäß kann ein Bild, welches mit dem ersten Toner erzeugt worden ist, ohne Ver­ schlechterung des Farbtones reproduziert werden.It can be clearly seen from the above description that in the multicolor imaging device according to the first off The first toner from Magnetic brush type of the first development facility and the second magnetic brush type toner of the second development facility below the first development facility tion in the direction of movement of the photosensitive element is arranged so that the scoring coefficient K for evaluating the mixing of colors is not greater than the limit α for mixing the colors is. Therefore, in accordance with the first Aus embodiment of the present invention, the number of  Particles of the second toner, which are in the image, which with the first toner has been generated can be mixed in, so that reduces the color mixing to one in practice negligible measure is limited. Accordingly, an image which was generated with the first toner without Ver deterioration in color tone can be reproduced.

Im folgenden wird ein Bilderzeugungsgerät K2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be­ schrieben.In the following, an image forming apparatus K 2 according to a second embodiment of the present invention will be described.

I. Aufbau des Bilderzeugungsgerätes K2 I. Structure of the imaging device K 2

Fig. 12 zeigt das Bilderzeugungsgerät K2. Das Gerät K2 unterscheidet sich von dem Gerät K1 nur dadurch, daß das Gerät K2 weiterhin eine dritte Entwicklungseinrichtung 30 aufweist, die zwischen der ersten Entwicklungseinrichtung 3 und der zweiten Koronaladeeinrichtung angeordnet ist. Da die anderen Konstruktionen des Gerätes K2 ähnlich wie bei dem gemäß Gerät K1 sind, wird der Kürze halber auf ihre Beschreibung verzichtet. Fig. 12 shows the image forming apparatus K2. The device K 2 differs from the device K 1 only in that the device K 2 further has a third developing device 30 which is arranged between the first developing device 3 and the second corona charging device. Since the other constructions of the device K 2 are similar to that of the device K 1 , their description is omitted for the sake of brevity.

An die Hülse 33 der dritten Entwicklungseinrichtung 30 wird eine Entwicklungsvorspannung VB3 angelegt. Die dritte Ent­ wicklungseinrichtung 30 ist vom Magnetbürsten-Typ ähnlich wie die erste und zweite Entwicklungseinrichtung 3 und 5 und ist bezüglich ihres Aufbaus identisch mit dem der ersten und zweiten Entwicklungseinrichtungen 3 und 5. Die dritte Entwicklungseinrichtung 30 enthält einen Farbtoner mit einer Farbe gleich der des Farbtoners der ersten Ent­ wicklungseinrichtung 3. Die folgenden Entwickler sind jeweils in der ersten, zweiten und dritten Entwicklungsein­ richtung 3, 5 und 10 aufgenommen.A development bias VB 3 is applied to the sleeve 33 of the third developing device 30 . The third developing device 30 is of the magnetic brush type similar to the first and second developing devices 3 and 5 and is identical in structure to that of the first and second developing devices 3 and 5 . The third developing device 30 includes a color toner having a color equal to that of the color toner of the first developing device 3 . The following developers are included in the first, second and third development devices 3 , 5 and 10, respectively.

a) Erste Entwicklungseinrichtung 3 a) First development facility 3

Der Träger ist ein sphärischer Ferritträger mit einem mitt­ leren Teilchendurchmesser von 60 µm und ist mit einer posi­ tiven Polarität geladen.The carrier is a spherical ferrite carrier with a middle leren particle diameter of 60 microns and is with a posi polarity charged.

Der erste Toner ist ein nichtmagnetischer Farbtoner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 12 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der erste Toner enthält 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 4 Gewichtsteile Steue­ rungsmittel zum Steuern der negativen Ladung und 5 Gewichtsteile rotes Pigment. Der erste Toner hat eine Kon­ zentration von 5 Gew.-%.The first toner is a non-magnetic color toner an average particle diameter of 12 microns and is with negative polarity loaded. The first toner contains 100 Parts by weight of styrene acrylic copolymer, 4 parts by weight of tax means for controlling the negative charge and 5 Parts by weight of red pigment. The first toner has a con concentration of 5 wt .-%.

b) Zweite Entwicklungseinrichtung 5 b) Second development facility 5

Der Träger ist ein Träger vom Bindertyp mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 58 µm und ist mit positiver Polari­ tät geladen.The carrier is a binder type carrier with a medium one Particle diameter of 58 µm and has a positive polarity loaded.

Der zweite Toner ist ein magnetischer, schwarzer Toner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 12 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der zweite Toner enthält 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 5 Gewichtsteile Steue­ rungsmittel zum Steuern der negativen Ladung, 4 Gewichts­ teile Ruß und 40 Gewichtsteile Magnetpulver. Der zweite Toner hat eine Konzentration von 50 Gew.-%.The second toner is a magnetic, black toner with an average particle diameter of 12 microns and is with negative polarity loaded. The second toner contains 100  Parts by weight of styrene acrylic copolymer, 5 parts by weight of tax means for controlling the negative charge, 4 weight parts of carbon black and 40 parts by weight of magnetic powder. The second Toner has a concentration of 50% by weight.

c) Dritte Entwicklungseinrichtung 30 c) Third development facility 30

Der Träger ist ein sphärischer Ferritträger mit einem mitt­ leren Teilchendurchmesser von 60 µm und mit positiver Pola­ rität geladen.The carrier is a spherical ferrite carrier with a middle particle diameter of 60 µm and with positive pola rity loaded.

Der dritte Toner ist ein nichtmagnetischer Farbtoner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm und mit nega­ tiver Polarität geladen. Die Zusammensetzungen des dritten Toners sind die gleichen wie bei dem ersten. Der dritte Toner hat eine Konzentration von 8 Gew.-%.The third toner is a non-magnetic color toner an average particle diameter of 6 µm and with nega tive polarity loaded. The compositions of the third Toners are the same as the first. The third Toner has a concentration of 8% by weight.

II. Zweifarben-Bilderzeugungs-VorgängeII. Two-color imaging processes

Das Bilderzeugungsgerät K2 gemäß dem vorstehend beschriebe­ nen Aufbau wird durch einen in Fig. 13 dargestellten Mikrocomputer MC so gesteuert, daß ein Zweifarbenbild in Übereinstimmung mit den Prozessen der Fig. 14a bis 14h und dem Zeitschema gemäß Fig. 15 erzeugt wird. The image forming apparatus K 2 according to the structure described above is controlled by a microcomputer MC shown in Fig. 13 so that a two-color image is generated in accordance with the processes of Figs. 14a to 14h and the timing chart of Fig. 15.

a) Erster Koronaladungsprozeß (Fig. 14a)a) First corona charging process ( Fig. 14a)

Wenn ein Drucksignal am Mikrocomputer MC eingegeben worden ist, wird das fotoempfindliche Element 1 in Pfeilrichtung a gedreht und die erste Koronaladeeinrichtung 2 führt eine elektrische Entladung durch, um die äußere Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential VO1 von -600 V zu laden.When a pressure signal has been input to the microcomputer MC, the photosensitive member 1 is rotated in the direction of arrow a and the first corona charger 2 performs electrical discharge to charge the outer peripheral surface of the photosensitive member 1 to a predetermined surface potential VO 1 of -600V .

Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne wird in der ersten und zweiten Entwicklungseinrichtung 3 und 5 die Hülse 33 in Pfeilrichtung b gedreht und die Entwicklungs­ vorspannungen VB1 und VB2 werden auf -450 V bzw. -550 V eingestellt.After a predetermined period of time has elapsed, the sleeve 33 is rotated in the direction of arrow b in the first and second developing devices 3 and 5 , and the developing bias voltages VB 1 and VB 2 are set to -450 V and -550 V, respectively.

b) Erster Belichtungsprozeß (Fig. 14b)b) First exposure process ( Fig. 14b)

In dem optischen System 10 wird der Laserstrahl 14 entspre­ chend dem Farbbild am ersten Laserkopf 14 auf den Rota­ tionspolygonspiegel 11 emittiert und der Reflexionsstrahl wird über Spiegel zur Belichtung auf den Belichtungsbereich des fotoempfindlichen Elementes 1 zwischen der ersten Koro­ naladeeinrichtung 2 und der ersten Entwicklungseinrichtung 3 gerichtet, um das Oberflächenpotential Vi1 am Belich­ tungsteil auf -50 V einzustellen, so daß ein erstes Ladungsbild erzeugt wird. In the optical system 10 , the laser beam 14 is accordingly emitted the color image on the first laser head 14 onto the rotation polygon mirror 11 and the reflection beam is directed via mirrors for exposure to the exposure area of the photosensitive element 1 between the first coral charging device 2 and the first developing device 3 to set the surface potential Vi 1 on the exposure device to -50 V, so that a first charge image is generated.

c) Erster Entwicklungsprozeß (Fig. 14c)c) First development process ( Fig. 14c)

Durch Weiterlaufen des fotoempfindlichen Elementes 1 wird das erste Ladungsbild zum ersten Entwicklungsbereich X1 transportiert.By continuing the photosensitive element 1 , the first charge image is transported to the first development area X 1 .

In dem ersten Entwicklungsbereich X1 wird der Farbtoner Tc, der mit negativer Polarität geladen worden ist, an dem elektrostatischen Ladungsbild infolge des elektrostatischen Kontrastes von 400 V zwischen der Entwicklungsvorspannung von VB1 von -450 V und dem Oberflächenpotential Vi1 von -50 V am Belichtungsteil des fotoempfindlichen Elementes 1 anhaften, um das elektrostatische Ladungsbild in ein sicht­ bares Farbtonerbild zu entwickeln.In the first development area X 1 , the color toner Tc, which has been charged with negative polarity, is applied to the electrostatic charge image due to the electrostatic contrast of 400 V between the development bias of VB 1 of -450 V and the surface potential Vi 1 of -50 V am Adhesive part of the photosensitive member 1 adhered to develop the electrostatic charge image in a visible color toner image.

Da der vorstehend genannte elektrostatische Kontrast von 400 V durch den Strom des Toners nicht vollständig neutra­ lisiert wird, hat das Farbtonerbild ein Oberflächenpoten­ tial Vs1 von ungefähr -250 V.Since the electrostatic contrast of 400 V due to the current of the toner is not completely neutral is colorized, the color toner image has a surface potential tial Vs1 of approximately -250 V.

d) Maskierungsprozeß (Fig. 14d)d) masking process ( FIG. 14d)

Daraufhin wird die dritte Entwicklungseinrichtung 30 ange­ trieben und die Entwicklungsvorspannung VB3 auf -450 V ein­ gestellt. Durch Weiterlaufen des fotoempfindlichen Elemen­ tes 1 wird das vorstehend beschriebene Farbtonerbild zu einem Bereich transportiert, der der dritten Entwicklungs­ einrichtung 30 gegenübersteht (Im folgenden als "Maskie­ rungsbereich X′′′ bezeichnet): Then the third developing device 30 is driven and the development bias VB 3 is set to -450 V. By continuing the photosensitive element 1 , the above-described color toner image is transported to an area opposite to the third developing device 30 (hereinafter referred to as "masking area X '''):

In dem Maskierungsbereich X′ hat der Farbtoner Tc′ mit kleinem Durchmesser einen mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm und ist mit negativer Polarität geladen und wird auf das Farbtonerbild in Folge eines elektrostatischen Kon­ trastes von ungefähr bei 100 V zwischen der Entwicklungs­ vorspannung VB3 von -450 V und dem Oberflächenpotential Vc1 von ungefähr -250 V des Farbtonerbildes angezogen, um die­ ses zu entwickeln. Die Oberfläche des Farbtonerbildes, wel­ ches durch den ersten Toner mit einem mittleren Teilchen­ durchmesser von 12 µm gebildet ist, wird durch den Farbto­ ner Tc′ mit dem kleinen Durchmesser maskiert, welcher eine Farbe identisch mit der des ersten Toners aufweist und einen mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm hat.In the masking area X 'the color toner Tc' with a small diameter has an average particle diameter of 6 µm and is charged with negative polarity and is on the color toner image as a result of an electrostatic contrast of approximately 100 V between the development bias VB 3 of -450 V and the surface potential Vc 1 of about -250 V of the color toner image to develop the ses. The surface of the color toner image, which is formed by the first toner with an average particle diameter of 12 μm, is masked by the color toner Tc 'with the small diameter, which has a color identical to that of the first toner and an average particle diameter of 6 µm.

e) Zweiter Koronaladevorgang (Fig. 14e)e) Second corona charging process ( Fig. 14e)

Wenn das maskierte Farbtonerbild auf dem fotoempfindlichen Element 1 einen Bereich gegenüber der zweiten Koronalade­ einrichtung 4 erreicht, wird die äußere Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 wieder auf ein Oberflächenpo­ tential VO2 von -700 V geladen.When the masked color toner image on the photosensitive member 1 reaches an area opposite the second corona charger 4 , the outer peripheral surface of the photosensitive member 1 is again charged to a surface potential VO 2 of -700V.

f) Zweiter Belichtungsprozeß (Fig. 14f)f) Second exposure process ( Fig. 14f)

In dem optischen System 10 wird ein Laserstrahl 15 entspre­ chend dem schwarzen Bild am zweiten Laserkopf 13 auf den Rotationspolygonspiegel 11 emittiert und sein reflektierter Strahl wird über Spiegel zur Belichtung auf einen Belich­ tungsabschnitt des fotoempfindlichen Elementes 1 zwischen der zweiten Koronaladeeinrichtung 4 und der zweiten Ent­ wicklungseinrichtung 5 gerichtet, um das Oberflächenpoten­ tial Vi2 des Belichtungsabschnittes auf -60 V einzustellen, so daß ein zweites Ladungsbild erzeugt worden ist.In the optical system 10 , a laser beam 15 is emitted accordingly to the black image on the second laser head 13 on the rotary polygon mirror 11 and its reflected beam is via mirror for exposure to an exposure portion of the photosensitive member 1 between the second corona charger 4 and the second development device 5 directed to set the surface potential Vi 2 of the exposure section to -60 V, so that a second charge image has been generated.

g) Zweiter Entwicklungsprozeß (Fig. 14g)g) Second development process ( Fig. 14g)

Das zweite Ladungsbild wird durch die Drehung des fotoemp­ findlichen Elementes dem zweiten Entwicklungsbereich X2 zugeführt. Am zweiten Entwicklungsbereich X2 wird schwarzer Toner Tb, der mit negativer Polarität geladen ist, aus der zweiten Entwicklungseinrichtung 5 zum elektrostatischen Ladungsbild infolge eines elektrostatischen Kontrastes von 490 V zwischen der zweiten Entwicklungsvorspannung VB2 von -550 V und dem Oberflächenpotential Vi2 von -60 V an dem Belichtungsabschnitt des fotoempfindlichen Elementes 1 angezogen, so daß das zweite elektrostatische Ladungsbild in ein schwarzes Tonerbild entwickelt wird.The second charge image is supplied to the second developing area X 2 by the rotation of the photosensitive member. At the second development area X 2 , black toner Tb, which is charged with negative polarity, becomes an electrostatic charge image from the second development device 5 due to an electrostatic contrast of 490 V between the second development bias VB 2 of -550 V and the surface potential Vi 2 of -60 V is attracted to the exposure portion of the photosensitive member 1 so that the second electrostatic charge image is developed into a black toner image.

In der Zwischenzeit wird am zweiten Entwicklungsbereich X2 die Magnetbürste des zweiten Entwicklers mit der Oberfläche des Farbtonerbildes, welches durch den Farbtoner Tc und dem Farbtoner Tc′ gebildet ist, in Berührung gebracht, um den oberflächlichen Anteil des Farbtoners Tc und des Farbtoners Tc′ vom Farbtonerbild abzustreifen. Anzumerken ist, daß der Toner, welcher von dem Farbtonerbild zu diesem Zeitpunkt abgekratzt wird, der feinkörnige Farbtoner Tc′ mit dem Kleindurchmesser mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm ist.In the meantime, at the second development area X 2, the magnetic brush of the second developer is brought into contact with the surface of the color toner image, which is formed by the color toner Tc and the color toner Tc ', by the surface portion of the color toner Tc and the color toner Tc' from To strip the color toner image. It should be noted that the toner scraped off the color toner image at this time is the fine-grain color toner Tc 'with the small diameter with an average particle diameter of 6 µm.

Daher ist der Spalt oder die Vertiefung, die an der Stelle, wo der Farbtoner Tc′ abgekratzt worden ist, gebildet wird, sehr klein. Somit ist die Wahrscheinlichkeit, daß Farbtoner Tc mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 12 µm diesen Spalt auffüllt, ziemlich niedrig. Experimente, die später beschrieben werden, haben ergeben, daß nur einige zehn Teilchen von schwarzem Toner in einen Flächenbereich von 0,57 mm2 des Farbtonerbildes eindringen. Als ein Ergebnis führt eine visuelle Inspektion des Farbtonerbildes nicht zu einer Wahrnehmung von schwarzen Tonerteilchen, die sich mit dem Farbtonerbild vermischt haben.Therefore, the gap or the recess which is formed at the place where the color toner Tc 'has been scraped off is very small. Thus, the probability that color toner Tc with an average particle diameter of 12 µm fills this gap is quite low. Experiments, which will be described later, have shown that only a few tens of particles of black toner penetrate an area of 0.57 mm 2 of the color toner image. As a result, visual inspection of the color toner image does not result in the perception of black toner particles that have mixed with the color toner image.

h) Übertragungsprozeß (Fig. 14h)h) Transfer process ( Fig. 14h)

Der Farbtoner Tc, der Farbtoner Tc′ und der schwarze Toner Tb, die an der Außenumfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 wie vorstehend beschrieben anhaften, werden auf das Übertragungsmedium P am Abschnitt des fotoempfindlichen Elementes 1, der der Übertragungseinrichtung 6 gegenüber­ steht, übertragen. Das Übertragungsmedium P mit den darauf übertragenen Tonern Tc, Tc′ und Tb wird von der Oberfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 durch die Ladungslösch­ einrichtung 7 getrennt und durch den Transportgurt 19 zur Fixiereinrichtung 20 transportiert, wo der Farbtoner Tc, der Farbtoner Tc′ und der schwarze Toner Tb erhitzt werden, so daß sie auf dem Übertragungsmedium P fixiert werden. Darauf folgend wird das Übertragungsmedium P durch die Aus­ gangswalzen 21 in den Ausgabedruck 22 ausgestoßen.The color toner Tc, the color toner Tc 'and the black toner Tb adhered to the outer peripheral surface of the photosensitive member 1 as described above are transferred to the transfer medium P at the portion of the photosensitive member 1 which faces the transfer device 6 . The transfer medium P with the toners Tc, Tc 'and Tb transferred thereon is separated from the surface of the photosensitive element 1 by the charge extinguishing device 7 and transported by the conveyor belt 19 to the fixing device 20 , where the color toner Tc, the color toner Tc' and the black Toner Tb are heated so that they are fixed on the transfer medium P. Subsequently, the transmission medium P is ejected through the output rollers 21 into the output pressure 22 .

IV. DiversesIV. Miscellaneous

Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in der dritten Entwicklungseinrichtung 30 ein Farbto­ ner mit der gleichen Farbe wie der des Farbtoners der ersten Entwicklungseinrichtung 3 verwendet, aber dieser kann auch durch einen farblosen transparenten Toner ersetzt werden, der einen sehr kleinen Teilchendurchmesser auf­ weist. In diesem Fall wird die Oberfläche des Farbtonerbil­ des, welches durch die erste Entwicklungseinrichtung 3 erzeugt worden ist, durch den transparenten Toner mit klei­ nem Durchmesser maskiert, wobei die gleichen Wirkungen wie vorstehend beschrieben erzielt werden können. Dieser farblose transparente Toner enthält natürlich kein Pigment, und beispielsweise wird chloriniertes Polyolefin oder Dibu­ tyl-Zinn-Oxid als Mittel zum Steuern des elektrischen Stro­ mes verwendet.In the second embodiment of the present invention, in the third developing device 30, a color toner having the same color as that of the color toner of the first developing device 3 is used, but it can also be replaced by a colorless transparent toner having a very small particle diameter. In this case, the surface of the color toner image produced by the first developing device 3 is masked by the transparent toner having a small diameter, and the same effects as described above can be obtained. This colorless transparent toner naturally contains no pigment and, for example, chlorinated polyolefin or dibutyl tin oxide is used as a means of controlling the electrical current.

Unter Verwendung des Bilderzeugungsgerätes K2 wurden die vorstehend erwähnten Experimente durchgeführt, um die Ursa­ chen der Farbvermischung zu überprüfen. Bei den Experimen­ ten wurden die Teilchendurchmesser der Toner, die in den ersten und zweiten Entwicklungseinrichtungen 3 und 5 aufge­ nommen waren, verschiedentlich geändert, so daß Zweifarben­ bilder erzeugt wurden. Dann wurde die Anzahl der Partikel des zweiten Toners (schwarzer Toner), die mit dem Farbtoner­ bild des ersten Toners vermischt waren, in einem Sichtfeld von 0,57 mm2 eines optischen Mikroskopes mit einer Ver­ größerung von 200 gezählt und die Bildqualität visuell inspiziert. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 unten auf­ geführt.Using the image forming apparatus K 2 , the above-mentioned experiments were carried out to check the causes of the color mixing. In the experiments, the particle diameters of the toners taken in the first and second developing devices 3 and 5 were changed variously so that two-color images were formed. Then the number of particles of the second toner (black toner) mixed with the color toner image of the first toner was counted in a field of view of 0.57 mm 2 of an optical microscope with a magnification of 200 and the image quality was visually inspected. The results are shown in Table 4 below.

Tabelle 4 Table 4

In der Spalte "Bildqualität" der obenstehenden Tabelle 4 bezeichnet der Buchstabe A, daß eine Farbvermischung nicht wahrnehmbar, der Buchstabe B, daß eine Farbvermischung leicht wahrnehmbar, der Buchstabe C, daß eine Farbvermi­ schung klar wahrnehmbar ist. In the "Image Quality" column of Table 4 above the letter A indicates that color mixing is not noticeable, the letter B that a color mixture easily perceptible, the letter C that a color loss is clearly perceptible.  

Die Experimente haben gezeigt, daß wenn der mittlere Teil­ chendurchmesser des ersten Toners größer als der des zwei­ ten Toners ist, wie dies bei dem Experiment Nr. 1 der Fall ist, die Anzahl der Teilchen des vermischten zweiten Toners erhöht ist, woraus eine starke Farbvermischung resultiert.The experiments have shown that when the middle part diameter of the first toner is larger than that of the two ten toner is, as is the case with Experiment No. 1 is the number of particles of the mixed second toner is increased, which results in a strong mixing of colors.

Wenn der mittlere Teilchendurchmesser des ersten Toners identisch mit dem des zweiten Toners ist, wie dies bei dem Experiment Nr. 2 der Fall ist, ist die Anzahl der Teilchen des vermischten zweiten Toners verglichen mit dem Experi­ ment Nr. 1 reduziert und die Farbvermischung ist nur schwach visuell wahrnehmbar.When the average particle diameter of the first toner is identical to that of the second toner, as is the case with the Experiment # 2 is the number of particles of the blended second toner compared to the Experi No. 1 reduced and the color mixing is only weakly visually perceptible.

Für den Fall, daß der mittlere Teilchendurchmesser des ersten Toners kleiner als der des zweiten Toners ist, wie dies bei dem Experiment Nr. 3 bis 5 der Fall ist, ist die Farbvermischung visuell nicht sichtbar.In the event that the average particle diameter of the first toner is smaller than that of the second toner, such as this is the case with experiment Nos. 3 to 5, is the Color mixing not visually visible.

Aus dem vorstehenden erklärt sich, daß die mittleren Teil­ chendurchmesser des ersten Toners und des zweiten Toners eng bezogen sind auf die Farbvermischung, und daß durch Verkleinern des mittleren Teilchendurchmessers des ersten Toners gegenüber dem Teilchendurchmesser des zweiten Toners die Anzahl der Teilchen des vermischten zweiten Toners in einem vorbestimmten Sichtfeld verringert werden kann und somit eine offensichtliche Farbvermischung auf einen in der Praxis vernachlässigbaren Wert verringert werden kann.From the above it explains that the middle part diameter of the first toner and the second toner are closely related to the color mixing, and that by Reducing the average particle diameter of the first Toner versus the particle diameter of the second toner the number of particles of the mixed second toner in a predetermined field of view can be reduced and  thus an obvious color mixture on one in the Practice negligible value can be reduced.

Wenn das erste Tonerbild mit dem zweiten Entwickler in Berührung gebracht wird, wird der erste Toner vom ersten Tonerbild durch den zweiten Entwickler abgekratzt. Damit wird an dem Ort des ersten Tonerbildes, wo der erste Toner durch den zweiten Entwickler abgekratzt worden ist, ein Freiraum erzeugt. Daher wird in Betracht gezogen, daß die Vermischung von Farben dann stattfindet, wenn ein Teil des zweiten Toners, der einen Teilchendurchmesser kleiner als der des ersten Toners aufweist, in den Freiraum eindringt.When the first toner image with the second developer is in Is touched, the first toner from the first Toner image scraped off by the second developer. In order to is at the location of the first toner image where the first toner has been scraped off by the second developer Free space created. It is therefore considered that the Mixing of colors takes place when part of the second toner that has a particle diameter smaller than which has the first toner into which space penetrates.

Wenn daher das erste Tonerbild, und insbesondere dessen oberflächlicher Teil durch Tonerteilchen mit kleinerem Durchmesser erzeugt wird und der mittlere Teilchendurchmes­ ser des zweiten Toners größer als der des Toners mit dem kleinen Durchmesser den Oberflächenteil des ersten Toner­ bildes bildet, ist der Freiraum, der an dem Ort des ersten Tonerbildes, wo Toner mit dem kleinen Durchmesser durch den zweiten Toner abgekratzt worden ist, klein. Daraus folgt, daß die Vermischung von Farben durch Eindringen des zweiten Toners in den Freiraum selten stattfindet.Therefore, if the first toner image, and particularly its superficial part due to toner particles with smaller Diameter is generated and the average particle diameter of the second toner larger than that of the toner with the small diameter the surface portion of the first toner is the free space that exists in the place of the first Toner image where the small diameter toner passes through the second toner has been scraped off, small. It follows, that the mixing of colors by penetration of the second Toners rarely take place in the free space.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, wird bei dem Zweifarben-Bilderzeugungsverfahren und Gerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Oberfläche des ersten Tonerbildes durch einen Toner mas­ kiert, der eine Farbe identisch mit der des ersten Toners hat oder ein farbloser transparenter Toner ist und einen Teilchendurchmesser kleiner als der des ersten und zweiten Toners aufweist.As can be seen from the above description according to the two-color imaging method and apparatus the second embodiment of the present invention  Surface of the first toner image by a toner mas that has a color identical to that of the first toner has or is a colorless transparent toner and one Particle diameter smaller than that of the first and second Has toner.

Demgemäß wird selbst wenn der zweite Entwickler mit dem ersten Tonerbild in Kontakt gebracht wird, der Freiraum, der an der Oberfläche des ersten Tonerbildes durch Kontakt mit dem zweiten Entwickler mit dem ersten Tonerbild erzeugt wird, klein sein, so daß die Wahrscheinlichkeit der Farb­ vermischung durch Eindringen des zweiten Toners mit großem Durchmesser in den Freiraum ziemlich niedrig ist und damit ein Bild frei von offensichtlicher Farbvermischung erhalten wird.Accordingly, even if the second developer with the the first toner image is brought into contact, the free space, that on the surface of the first toner image by contact generated with the second developer with the first toner image will be small, so the probability of color mixing by penetration of the second toner with large Diameter in the free space is quite low and therefore get an image free from obvious color mixing becomes.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand der begleitenden Figuren beschrieben worden ist, bleibt anzu­ merken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung denkbar sind.Although the present invention is fully based on the accompanying figures has been described notice that numerous changes and modifications are conceivable within the scope of the invention.

Claims (6)

1. Bilderzeugungsgerät (K1) mit
einem Bildträger (1);
einer ersten Abbildungseinrichtung (2, 12) zum Ausbilden eines ersten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bild­ träger (1) ;
einer ersten Entwicklungseinrichtung (3) zum Entwickeln des ersten elektrostatischen Ladungsbildes mit einem ersten Toner;
einer zweiten Abbildungseinrichtung (4, 14) zum Ausbilden eines zweiten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bild­ träger (1);
und einer zweiten Entwicklungseinrichtung (5) zum Entwic­ keln des zweiten elektrostatischen Ladungsbildes mit einem zweiten Toner;
wobei der zweite Toner eine andere Farbe als der erste Toner, aber identische Aufladeeigenschaften relativ zu einem Träger wie der erste Toner aufweist;
dadurch gekennzeichnet,
daß der mittlere Teilchendurchmesser des ersten Toners kleiner als der des zweiten Toners ist.1. Imaging device (K 1 ) with
an image carrier ( 1 );
a first imaging device ( 2 , 12 ) for forming a first electrostatic charge image on the image carrier ( 1 );
a first developing device ( 3 ) for developing the first electrostatic charge image with a first toner;
a second imaging device ( 4 , 14 ) for forming a second electrostatic charge image on the image carrier ( 1 );
and second developing means ( 5 ) for developing the second electrostatic charge image with a second toner;
wherein the second toner has a different color than the first toner but has identical charging properties relative to a carrier as the first toner;
characterized,
that the average particle diameter of the first toner is smaller than that of the second toner. 2. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Toner und der zweite Toner mit einer Teilchengrößenverteilung hergestellt werden, die der folgenden Gleichung genügt: wobei K eine die Wahrscheinlichkeit des Vermischens der Farben angebende Größe ist, Xi und Yi den Anteil der Ge­ samtmenge des ersten Toners bzw. zweiten Toners bezeichnet, der in den Bereich von Teilchendurchmessern Ri-1 bis ri fällt, und α ein Koeffizient ist, der die Grenze für das Mischen der Farben angibt.2. The image forming apparatus according to claim 1, characterized in that the first toner and the second toner are produced with a particle size distribution which satisfies the following equation: where K is a quantity indicating the probability of the colors being mixed, X i and Y i denote the proportion of the total amount of the first and second toners, respectively, which falls within the range of particle diameters R i-1 to r i , and α Is the coefficient that specifies the limit for mixing the colors. 3. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wert von K nicht mehr als 0,5, vorzugsweise nicht mehr als 0,45 beträgt.3. Imaging device according to claim 2, characterized ge indicates that the value of K is no longer is less than 0.5, preferably not more than 0.45. 4. Bilderzeugungsgerät, umfassend
einen fotoempfindlichen Bildträger (1);
eine erste Ladeeinrichtung (2) zum elektrostatischen Auf­ laden des Bildträgers (1);
eine erste Abbildungseinrichtung (10, 12, 14) zum Erzeugen eines ersten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bild­ träger (1);
eine erste Entwicklungseinrichtung (3) zum Entwickeln des ersten Ladungsbildes mit einem ersten Toner in ein erstes Tonerbild;
eine zweite Ladeeinrichtung (4) zum erneuten Aufladen des Bildträgers (1);
eine zweite Abbildungseinrichtung (10, 13, 15) zum Erzeugen eines zweiten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bild­ träger;
eine zweite Entwicklungseinrichtung (5) zum Entwickeln des zweiten Ladungsbildes mit einem zweiten Toner zu einem zweiten Tonerbild,
wobei der zweite Toner durch Kontakt mit einem ihm beige­ mischten Träger auf die gleiche Polarität wie der erste Toner aufgeladen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Entwicklungseinrichtung (3, 5) eine Zusatz-Entwicklungseinrichtung (30) angeordnet ist, die das erste Tonerbild zusätzlich mit einem Zusatz- Toner entwickelt, der auf gleiche Polarität wie der erste Toner aufgeladen ist und dessen Tonerteilchen kleineren Durchmesser als die des ersten Toners aufweisen.4. An image forming apparatus comprising
a photosensitive image carrier ( 1 );
a first charging device ( 2 ) for electrostatically charging the image carrier ( 1 );
a first imaging device ( 10 , 12 , 14 ) for generating a first electrostatic charge image on the image carrier ( 1 );
first developing means ( 3 ) for developing the first charge image with a first toner into a first toner image;
a second charging device ( 4 ) for recharging the image carrier ( 1 );
a second imaging device ( 10 , 13 , 15 ) for generating a second electrostatic charge image on the image carrier;
a second developing device ( 5 ) for developing the second charge image with a second toner into a second toner image,
the second toner being charged to the same polarity as the first toner by contact with a carrier mixed with it,
characterized in that between the first and second developing means ( 3 , 5 ) there is an additional developing means ( 30 ) which additionally develops the first toner image with an additional toner which is charged to the same polarity as the first toner and its toner particles have a smaller diameter than that of the first toner. 5. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zusatz-Toner die gleiche Farbe wie der erste Toner hat.5. An image forming apparatus according to claim 4, characterized ge indicates that the additional toner is the same Color like the first toner. 6. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zusatz-Toner transparent ist.6. An image forming apparatus according to claim 4, characterized ge indicates that the additional toner is transparent is.
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